卞文堂

摘要：針對山區(qū)或丘陵地區(qū)機場的高填方工程竣工后，常出現(xiàn)地基整體下沉或局部下沉的問題，首先歸納了土基下沉的主要原因，然后給出了有效的高填方防治措施，保證施工及工后有足夠的耐久性和穩(wěn)定性，能夠承載飛機機輪的反復荷載作用和抵抗各種自然因素的不利影響。

Abstract： After the completion of the high-fill project at the airport in mountainous area or hilly area， the problem of the overall sinking or partial sinking of the foundation often occurs. First of all， the main reasons for the sinking of the soil foundation are summarized. Then the effective prevention and control measures are given to ensure that the high-fill engineering has sufficient stability and durability， and can carry the repeated load of the aircraft and resist the adverse effects of various natural factors.

關鍵詞：機場;高填方;土基下沉;防治措施

Key words： airport;high fill party;soil sinking;prevention and control measures

0? 引言

機場高填方工程是當前研究的熱點問題，文獻[1]提出目前機場高填方工程的建設尚無統(tǒng)一標準，可借鑒的經(jīng)驗較少，當前機場土石方工程的建設技術標準或控制指標，針對高填方工程，很多需要重新審視。機場高填方工程的“三面一體控制論”的提出與建立及其在四川九寨黃龍機場中的成功應用，期望能提出適合我國國情的《機場高填方工程設計指南》，制定出高填方工程建設標準、規(guī)范和控制的指標體系，以指導解決好機場高填方工程建設中碰到的各類突出的工程技術問題，發(fā)揮其積極的作用。文獻[2]針對九寨黃龍機場“三高四不利”的特點，在建設過程中創(chuàng)造性地進行系統(tǒng)全面的科學研究，首先了解本機場建設的基本特點，明確施工難點。掌握高填方地基變形穩(wěn)定性規(guī)律，在施工中有的放矢，以科學理論指導施工，施工中采用多手段立體質(zhì)量控制理念，動態(tài)設計優(yōu)化和信息化施工并舉，成功地解決了高填方工程建設的各項難題。這種方法在國內(nèi)機場建設史上是不多見的，成功探索了高原大面積土石方工程建設方法，對于其他類似的工程具有重要的借鑒和參考價值。文獻[3]通過對康定機場高填方工程關鍵技術的研究分析，可得出如下主要結論：①分別采用3000kN·m和2000kN·m能級的強夯處理塊石架空區(qū)和冰磧軟弱土不良地基是可行的，經(jīng)強夯處理后的有效加固深度可達4～6m;②不均勻冰磧土填筑壓實方法有振動碾壓、沖擊碾壓和強夯擊實三種主要方法;③康定機場高填方工程的不良地基采取了不同能級的強夯處理，不均勻填料采取了振動碾壓、沖擊碾壓和強夯擊實等多種技術措施處理。

通過分析，可以發(fā)現(xiàn)在國內(nèi)該領域的學者針對機場高填方工程問題已經(jīng)展開了廣泛而深入的研究，取得了許多有價值的成果。但是針對機場高填方工程常出現(xiàn)地基整體下沉或局部下沉的問題，現(xiàn)有的參考文獻很少，尚需要在深入分析和系統(tǒng)歸納土基下沉的主要原因的基礎上，給出有效的防治措施。該問題也是本文要著手解決的關鍵性問題。

隨著民航機場建設的迅猛發(fā)展和平原地區(qū)土地資源日趨緊張，在山區(qū)或丘陵地區(qū)建設機場經(jīng)常遇到高填筑土方及地基邊坡處理問題。工程竣工后，隨著時間的加長和飛機荷載的反復作用，土基經(jīng)常出現(xiàn)地基整體沉降或局部下沉現(xiàn)象;基礎開裂引起機場道面板斷裂;土基滑動或者邊坡滑坍病害等。某山區(qū)機場周邊概貌如圖1所示。

為平衡并控制好高填方工程“三面一體”，處理和填筑后土基應保證變形均勻、填筑密實、地基穩(wěn)定，如圖2所示。

本文對山區(qū)或丘陵地區(qū)機場的高填筑土石方工程進行綜合分析，找出常見病害的原因及治理的方案。

1? 高填筑土石方方工程土基下沉原因分析

通過對山區(qū)或丘陵地區(qū)機場的高填方工程進行詳細勘測與分析，發(fā)現(xiàn)土基下沉原因主要包括9個方面。機場的高填方工程試驗示意圖如圖3、圖4所示。

①施工作業(yè)前，外業(yè)勘測期間沒有對高填筑土方區(qū)域地質(zhì)情況進行布探，對其地質(zhì)結構、各種軟弱面的分布狀況不明，從技術層面上無法合理進行合理的設計[4];高填方邊坡結構設計沒有與相應高填方料類相結合，也未對土基驗算其穩(wěn)定性，只按通常地基進行設計，對施工技術及工藝等未進行特殊的要求。

②原地面處理未按施工規(guī)范要求進行，高填筑土石方基底承載能力應大于普通地基基礎，若按普通地基要求施工，當?shù)鼗奢d逐漸加大時，原基礎的變形將導致地基壓縮沉降。

③高填方地基排水方面的原因：高挖填土方施工往往導致水文地質(zhì)條件改變，進而引起填方工程變形和穩(wěn)定性問題，尤其是遇到雨天不良天氣等，由于機場施工場區(qū)面積較大，使土基長時間受水浸泡軟化、滲透變形，若施工前和施工過程中未采取排水等措施，土基含水量過大，會引起土質(zhì)軟弱，填筑土料強度降低，而導致土基承載能力下降，引起沉陷，甚至會對周邊環(huán)境發(fā)生次生災害。

④高填筑土石方施工未嚴格按規(guī)范要求分層填筑，填筑層厚度控制不均，分層壓實或整平碾壓沒有有效地控制含水量[5];對同一工作段的不同土石方填料沒有控制;土基壓實不均且壓實度未達到相關規(guī)范要求，易造成局部或整體變形沉降。

⑤施工組織安排不科學，沒有按照先低后程序進行高填方區(qū)域施工，或高填方區(qū)域施工完成后土基沒有形成足夠的降沉固結，就立即進行后續(xù)的鋪筑基層或道面施工，從而使機場土基產(chǎn)生局部沉陷。

⑥高填筑施工中，工程技術保障與施工質(zhì)量管理力度不夠，項目管理及現(xiàn)場作業(yè)人員的責任心不強;管理人員憑經(jīng)驗任意減少密實度的抽檢頻率，甚至編造虛假的檢測資料，用以應付質(zhì)量檢查[6];施工作業(yè)現(xiàn)場管理混亂導致施工中存在質(zhì)量隱患，危及了土基的整體結構穩(wěn)定。

⑦施工中未按規(guī)范要求對高填方縱橫向搭接處理，特別是多個以上作業(yè)面搭接錯誤，導致土基的出現(xiàn)局部裂縫或不均勻沉降。

⑧邊坡填筑時預留寬度不夠，土基邊坡虧損嚴重，采用“貼補法”進行修整，填補土難易與原邊坡土緊密結合，同時碾壓密實困難，整體性能差，容易造成邊坡局部松動甚至滑坡。

⑨土基填筑材料料選擇不當，也是造成土基質(zhì)量不穩(wěn)定的重要因素。

2? 防治高填筑土石方工程土基下沉措施

針對山區(qū)或丘陵地區(qū)機場的高填筑土石方工程完工后，經(jīng)常出現(xiàn)地基整體下沉或局部下沉的問題，必須采取有效的防治措施，以滿足飛行安全保障對機場的需求。

①應對高填方土基進行挖方后專項補探，掌握其地質(zhì)層理、節(jié)理、斷層及了解有無地下水或其分布情況，并按規(guī)范要求進行特殊設計，高填方邊坡設計應規(guī)定相應的填料，若設計沒有驗算其穩(wěn)定性、地基承載力或沉降量等項目時應按規(guī)定程序補做，確保工程質(zhì)量。

②土基原地面填筑，施工前必須對原地基進行碾壓，如果土的有機質(zhì)含量和其他雜物多而不易壓實，應按規(guī)定換填[7];如果地基為松軟土，通過對原地面進行常規(guī)的填前碾壓不能滿足地基穩(wěn)定和沉降要求時，要對其進行特殊處理。

③高填方土基的填筑，土基施工前應進行填筑試驗，確定施工班組、機械配備、碾壓時最宜含水量、鋪筑層系數(shù)和適宜的碾壓遍數(shù);土石方分層填筑時，嚴格按照施工規(guī)范要求進行，逐層整平碾壓;在壓實過程中，施工單位應按規(guī)定的頻率逐層檢查壓實度，確保土基壓實度符合規(guī)范要求。

在土石方填筑施工過程中應對原地基處理和土石方爆破、開挖、調(diào)配、填等施工過程進行控制，采用施工實時監(jiān)控技術，并對填筑體沉降進行檢測。

④做好原地基、填筑體、邊坡及臨時防排水工作，施工前應根據(jù)整個施工現(xiàn)場狀況，安排好截水溝、排水溝及排水管等排水防滲設施，及時排走施工現(xiàn)場大氣降水、沖積水源、地下水源及凍脹水源等，避免施工作業(yè)面層遭受水的侵擾及邊坡、坡角遭受水的沖刷[8]。施工中，每層填方應根據(jù)土質(zhì)情況和施工時氣候狀況設置排水橫坡，及時排除施工層表面積水。臨時排水應滿足施工期排水要求，并宜結合機場長久性排水設施設置。

⑤應配備完善的施工組織和質(zhì)量管理體系，相關管理、專業(yè)技術人員能力要強，管理工作要到位，相關人員持證上崗;嚴密組織科學施工，嚴禁盲目的趕工期，搶進度;嚴格遵照規(guī)范程序施工，始終堅持質(zhì)量第一，工程質(zhì)量不合格不允許進行下道工序施工。

⑥嚴格控制高填方土基“三面一體”要素，即底基面、臨空面、交接面和填筑體的施工。在填挖交界處是地基處理的薄弱環(huán)節(jié)，易引起差異沉降，根據(jù)原地面坡度，可開挖臺階或超挖放坡與開挖臺階相結合;在不同地基處理方法交界處，采取擴大強夯、沖擊碾壓范圍或設置墊層、土工合成材料等措施進行搭接。

⑦邊坡施工應超寬填筑，超寬碾壓。每層填料前應根據(jù)設計邊坡線，實地放出土基填筑邊線，一般較設計寬度每層超寬填筑不小于50cm，壓實后修整，去除超填部分，以確保邊坡填筑密實;若土基邊坡虧土，整修時應開挖臺階，分層填筑壓實，嚴禁采用貼補找平的方法，保證土基的整體性和邊坡密實。

⑧高填方土基應選擇水穩(wěn)性好、干密度大、承載能力好的土石料填筑。場區(qū)開挖的土石方材料性質(zhì)多樣時，應對填料進行分類，對不同場區(qū)，填筑不同填料;每層土石方填料應均勻，不同土石方填料不得混雜填筑，同時，應剔除超大顆粒土石方，保證各點密實度符合規(guī)范要求。

⑨對高填方邊坡進行砌石護坡或種植灌木、草皮，強化邊坡植被保護。植物防護宜與邊坡綠化相結合，根據(jù)當?shù)貧夂颉⑼临|(zhì)、含水率等因素選用易成活、便于養(yǎng)護和經(jīng)濟的植物種類;工程防護可采用砌石、混凝土框架、水泥混凝土預制塊等形式;土工格室、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊等土工合成材料也可用于工程防護，鋪設時應在坡面固定，防止滑動。

3? 結束語

為降低高填筑土石方土基的病害帶來的不利影響，有必要進行提早預見、提早防治，發(fā)現(xiàn)問題盡早采取有效的補救措施，積累經(jīng)驗，把病害降到最低限度，確保高填方工程有足夠的穩(wěn)定性和耐久性，能承載飛機的反復荷載作用和抗御各種自然因素的不利影響。

參考文獻：

[1]李強，魏弋鋒.機場高填方工程“三面一體控制論”[J].機場建設，2006（3）：22-24.

[2]范永政，盧小兵.九寨黃龍機場高填方工程建設方法思考[J].機場建設，2007（1）：3-6.

[3]范永政.康定機場高填方工程關鍵技術研究[J].機場建設， 2013（1）：3-5.

[4]周祖勇.橋下新建高填方道路對橋墩的影響及保護措施分析[J].西部交通科技，2017（12）：52-55.

[5]閆少華.高填方濕陷性黃土路堤填筑技術[J].工程建設與設計，2018（1）：166-168.

[6]張陽，彭志輝.高填方波形鋼板拱橋優(yōu)化設計技術研究[J]. 公路工程，2017，42（6）：122-127.

[7]張興元，楊宏平，閆鐵成.董志塬區(qū)黃土高填方地基工后沉降特性試驗研究[J].中國建材科技，2017（6）：114-115.

[8]郭振華.某高速公路高填方路基病害處治設計綜述[J].山西建筑，2017，43（34）：131-133.